01
線控制動技術路線
國內新能源汽車日益普及,由于這類汽車缺乏真空源,因此大規模采用了BBW (Brake By Wire)線控制動技術。
預計在未來五年內,受新能源汽車需求的推動,線控制動技術在國內市場的占有率將接近50%。電液制動方案將逐步升級至EMB制動方案,雖然EMB已成為技術開發的趨勢,但其實用化仍需克服一定的挑戰和距離。
EMB電機制動 需依靠外部真空泵或發動機,為真空助 力器提供動力源 需要依靠液壓管路產生制動力 無法能量回收 制動踏板不解耦,ABS觸發時踏板抖動 對于自動駕駛提供的支持較有限線控制動技術路線
02
汽車行業里的線控制動技術
●傳統真空助力制動
這種制動系統依賴外部真空泵或發動機為真空助力器提供動力源。制動力由液壓管路產生,但不能實現能量回收。制動踏板與系統未解耦,導致在ABS觸發時踏板會出現抖動。此外,這種制動系統對自動駕駛的支持性有限。
●EHB電液制動
該技術通過電機驅動作為動力源,通過液壓管路產生制動力,但可以實現能量回收。其電子踏板實現了解耦,為自動駕駛提供了較高的支持。但需要考慮安全冗余,使用Two box或RBU方案,成本相對較高。
●EMB電機制動
與傳統真空助力制動相似,該技術需依靠外部真空泵或發動機為真空助力器提供動力源,通過液壓管路產生制動力,不能實現能量回收。制動踏板未解耦,導致在ABS觸發時踏板會抖動。此技術對自動駕駛的支持性也相對有限。
03
EHB的技術迭代
在第一代博世iBooster中,減速傳動裝置包括兩級減速機構(見圖)。首先,助力電機的轉矩通過蝸桿渦輪進行第一級減速,并同時改變運動方向。然后,第二級齒輪齒條減速機構進一步降低速度,將電機的旋轉力矩轉化為軸向推力。
第二代博世iBooster對減速傳動裝置進行了改良,采用了一級滾珠絲杠傳動機構。這種改變使得結構更加緊湊,控制精度得以提高,同時也顯著降低了成本。
04
I-booster工作原理
●當駕駛員按下制動踩板時,整車的控制系統會根據制動踩板的行程和車輛的加速度信號來計算前后軸的制動力。同時,系統會參考車輛的運動狀態、電機狀態和電池狀態參數來計算出電機助力的期望值。
●接著,iBooster的控制單元會進行制動力仲裁,并控制電機的運動。然后,電機的助力會通過傳遞系統傳遞到制動主缸的推桿。
●制動系統的液壓控制單元負責分配前后軸的制動壓力,并將這些壓力傳遞給制動輪缸。
●當制動的減速度低于設定的閾值時,電機控制器會控制電機進行再生制動。再生制動力可以根據車速、電機轉速、電池容量等參數進行實時調整。
05
Two Box的工作原理
在Two Box系統中,iBooster和ESC共享同一套制動油壺、制動主缸和制動管路。
其中,iBooster內部的助力電機產生動力,推動主缸活塞運動,使得制動油壺中的液體流入主缸管路,然后進入ESC的進液閥。接下來,制動液通過ESC內部的調壓閥和進液閥,流入四個輪缸,從而產生制動力。
當iBooster不工作時,ESC仍然能夠獨立地控制制動液從主缸流入輪缸,從而產生制動力。
不過,由于iBooster建立壓力的動態響應速度比ESC主動建立壓力的速度更快,且噪聲、振動和刺耳聲(NVH)的表現更好,因此,iBooster在制動控制系統中是主要的執行機構。
06
總結
國外的一級供應商(Tier1)如伯特利、拿森和同馭已經掌握了成熟的Two-Box電液制動技術。同時,國外的大陸和博世公司已經推出了量產的Two-Box電液制動系統,同時他們的OneBox系統也已經開始量產。
未來的線控制動預計將發展為前EHB后EMB的配置。這將成為輪邊電機和主動液壓懸架之后的下一個發展熱點,并重新定義技術創新壁壘。
責任編輯:彭菁
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原文標題:「芝能報告」汽車線控制動技術發展趨勢
文章出處:【微信號:QCDZSJ,微信公眾號:汽車電子設計】歡迎添加關注!文章轉載請注明出處。
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